Преобразователь угловых перемещений

О П И С А Н И Е 1 п) 462989ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственныи комитет Совета Министров СССР(088,8) о делам изобретений Оп убликовано 05,03.75, Бюллетень М 9 та опубликования описания 19.06,75 и открытий(72) Авторыизобретени В, А, Курчавый и М. Б Смоленский филиал Московск энергетического ин, Лейтман ого ордена Ленинтитута(71) Заявител 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩ ков У и У, пропорциональны (з и У. Ток 7 э, являющиися Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных системах для точного измерения углового перемещения.Известен преобразователь угловых переме щений, содержащий индукционный фазовращатель и измеритель фазовых сдвигов между выходным напряжением фазовращателя и опорным напряжением, в качестве которого использовано напряжение питания фазовра щателя. Однако отмечается невысокая точность измерений из-за изменения фазы выходного напряжения фазовращателя при изменении температуры.Предлагаемый преобразователь отличается 15 тем, что он снабжен схемой выбора максимальной амплитуды переменных напряжений, входы которой подключены к выходным обмоткам СКВТ, а выход - ко входу канала опорного напряжения; фазосдвигающей цепоч кой и схемой И, которая одним входом подсоединена к выходу канала опорного напряжения, вторым входом - к питающему напряжению СКВТ через фазосдвигающую цепочку и выходом - ко входу триггера фазометра. 25На чертеже представлена схема преобразователя.Преобразователь угловых перемещений содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ) с двумя статорны- з 0 ми обмотками 2 и 3 и с двумя роторными обмотками 4 и 5, два согласующих усилителя - ограничителя 6 и 7, имеющих одинаковые входные сопротивления и трансформаторный вход, фазосдвигающее устройство 8, суммирующий усилитель - ограничитель 9 с входными сопротивлениями 10 и 11. Кроме того, преобразователь включает дифференцирующую цепь 12, различитель амплитуды 13, ключевые схемы 14 и 15, усилитель - ограничитель 16, формиэователь импульсов 17, логическую схему И 18, триггер 19, фильтр постоянной составляющей 20, который включает источник импульсов стабильной амплитуды 21 и сглаживающий фильтр 22.Преобразователь работает следующим образом.Входные напряжения У и с 1, роторных обмоток подаются на входы согласующих усилителей 6 и 7, Выходное напряжение согласующего усилителя 6 Уэ поступает на устройство 8, выходное напряжение которого Уз подается на один из входов усилителя-ограничителя 9. Фаза напряжения сдвинута относительно фазы напряжения Уэ на 90. На второй вход усилителя-ограничителя 9 подается выходное напряжение У согласующего усилителя 7.Величины тонапряжениям3геометрической суммой токов 14 и 12 постоя.нен по амплитуде, а его фаза прямо пропорциональна углу поворота ротора СКВТ. При переходе тока У через нулевое значение в отрицательный полупериод на выходе усилителя-ограничителя 9 формируется прямоугольный импульс напряжения /6, длительность которого равна полупериоду тока 1 з. Дифференцирующая цепочка 12, на которую подается напряжение У 6, дифференцирует передний 10 фронт импульса, на выходе получается короткий импульс положительной полярности, который поступает на вход триггера 19.В качестве опорного напряжения используются выходные напряжения Уз и 04 уси лителей-ограничителей 6 и 7, пропорциональные напряжениям У 4 и У 2 роторных обмоток СКВТ.Различитель наибольшей амплитуды 13 двух переменных напряжений своими выход ными напряжениями /8 и У 9 управляет ключевыми схемами 14 и 15 так, что входной ток 14 усилителя-ограничителя 16 пропорционален наибольшему из напряжений У или 04.На выходе усилителя-ограничителя 16 обра зуется напряжение прямоугольной формы У, фронты которого соответствуют моментам перехода через нуль синусоидального тока У 4. Выходное напряжение 041 формирователя импульсов 17 имеет форму коротких отрицатель- ЗО ных импульсов, передний фронт которых соответствует моментам перехода через нуль тока 14. Для получения напряжения 012, управляющего триггером 19 ипо второму входуи представляющего собой короткие запускающие З 5 импульсы, положение которых во времени не зависит от угла а поворота ротора, используется логическая схема 18, выполняющая логическую операцию совпадения двух импульсов - одного со схемы, другого, получаемого 40 из Уи сдвинутого фазосдвигающей цепочкой на угол 15, Этот сдвиг необходим для правильной работы схемы И 18 при сдвиге фазы напряжения У, (У 2) от изменения температуры. 45Длительность импульсов выходного напряжения У 1 з триггера 19 прямо пропорциональна углу поворота ротора СКВТ. Для получения импульсов выходного напряжения, амплитуда которых не зависит от напряжения пй.тания триггера, применен источник импульсов стабильной амплитуды. Выходное напряжение преобразователя в виде постоянного тока получаем с выхода фильтра постоянной составляющей.Точность измерения повышается благодаря тому, что при применении согласующих усилителей с одинаковыми высокоомными входами сопротивления нагрузка на обе выходные обмотки оказывается одинаковой, чем достигается полное симметрирование СКВТ со вторичной стороны. Применение в схеме фазовращателя вместо пассивной фазосдвигающей цепочки позволяет получить высоколинейную зависимость фазы выходного напряжения фазовращателя, вследствие большей точности сдвига фазы фазосдвигающего устройства на 90,Применение в качестве опорного напряжения выходных напряжений СКВТ уменьшает температурную погрешность, так как фаза выходного напряжения ф азов ращателя и опорного напряжения изменяется на одинаковую величину при изменении температуры. Диапазон измеряемых угловых перемещений от О - 358,Предмет изобретенияПреобразователь угловых перемещений, содержащий фазовращатель с использованием синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) и фазосдвигающего устройства; триггерный фазометр с каналами измеряемого и опорного напряжений, о т л и ч а ющ ий с я тем, что, с целью повышения точности измерений и температурной стабильности преобразования, он снабжен схемой выбора максимальной амплитуды переменных напряжений, входы которой подключены с помощью согласующих усилителей к выходным обмоткам СКВТ, а выход - ко входу канала опорного напряжения; фазосдвигающей цепочкой и схемой И, которая одним входом подсоединена к выходу канала опорного напряжения, вторым входом - к питающему напряжению СКВТ с помощью фазосдвигающей цепочки, а выходом - ко второму входу триггера фазометра.Подписнв СССР Заказ 1432/3ЦНИИП Типография, пр. Сапунова, 2 Изд. Мо 635Государственногопо делам изМосква, Ж.35 Тираж 782комитета Совета Минисбретений и открытийРаушская наб., д. 4/5